专利名称：固定研磨粒线锯用水溶性切割液、使用其的铸锭切割方法、其回收方法及切割所得的晶圆的制作方法
技术领域：
本发明是关于一种用于使 用固定研磨粒线锯来切割硅铸锭的固定研磨粒线锯用水溶性切割液、使用其的铸锭切割方法、其回收方法及切割所得的晶圆。
背景技术：
先前以来，硅铸锭的切割是使用利用游离研磨粒的带锯或线锯的切割。使用游离研磨粒的带锯或线锯的切割具有以下问题经切割的晶圆上附着有浆料，后续步骤中的清洗负担较高，此外，难以从硅铸锭的切割使用液中分离出游离研磨粒、油污、切割液，而回收
性较差。对于这些问题，业界开发出一种使用电沉积或树脂黏结剂(resin bond)将研磨粒固定于在线的固定线锯，其具有简化清洗步骤及可从硅铸锭的切割使用液中分离出切割液与油污，而提高回收性的优点。业界提出水或如专利文献I及2的水溶性切割液作为使用该固定线锯切割硅时所使用的切割液。[专利文献I]日本特开2003-82334号公报[专利文献2]日本特开2009-57423号公报
发明内容
然而，在使用这些水溶性切割液切割硅的情形时，存在硅与水反应而产生氢气的缺点，并且由于硅与水反应所产生的氢气，而引起发泡或硅凝聚，而使切割液的黏度上升，无法获得目标的切割性能。又存在由于硅与水反应所产生的氢气与切割液本身的发泡性，而其后使用离心分离机的回收性较差的问题。因此，本发明提供了一种切割性能较高，可抑制因硅与水反应而产生氢气的固定研磨粒线锯用水溶性切割液、使用其的铸锭切割方法、其回收方法及切割所得的晶圆。为解决上述的问题，本发明的众发明人反复潜心研究，结果发现，通过使用以特定比例含有(a)由特定通式所构成的聚醚、(b) 二醇(glycol)及分子量为100 300的低分子量二醇醚的至少一种、以及(C)水的水溶性切割液，即便在用于固定研磨粒线锯的情形时，切割性能也高，并且可抑制因硅与水反应而产生氢气。即，本发明是一种固定研磨粒线锯用水溶性切割液，其特征在于含有(a)式(I)所示的聚醚、(b) 二醇(glycol)及分子量为100 300的低分子量二醇醚的至少一种、以及(c)水，(a)与(b)之比为I : 99 50 50，(c)的含量为5 50重量％。C4H9O(EO)m(AO)nR1(I)其中，R1表示氢原子或碳数为I 8的烧基或烯基,EO表示氧伸乙基(oxyethylenegroup), AO表示碳数为3 4的氧伸烧基(oxyalkylene group), m及n分别表示I 20的加成摩尔数。此外，本发明是一种铸锭切割方法、固定研磨粒线锯用水溶性切割液的回收方法、及使用上述铸锭切割方法切割所得的晶圆，上述铸锭切割方法的特征在于使用上述固定研磨粒线锯用水溶性切割液，通过固定研磨粒线锯来切割硅铸锭；上述固定研磨粒线锯用水溶性切割液的回收方法的特征在于通过该铸锭切割方法进行铸锭的切割后，使用离心分离机从硅中分离出固定研磨粒线锯用水溶性切割液。如上所述，根据本发明，可提供一种切割性能较高，并且可抑制因硅与水反应而产生氢气的固定研磨粒线锯用水溶性切割液、使用其的铸锭切割方法、其回收方法及切割所得的晶圆。
具体实施例方式本发明的固定研磨粒线锯用水溶性切割液所使用的(a)聚醚的式⑴中，R1为氢原子或碳数为I 8的烷基或烯基，EO为氧伸乙基，AO为碳数为3或4的氧伸烷基，m及n分别表示I 20的加成摩尔数。又，式⑴所示的聚醚可通过无规聚合而聚合，也可以通过嵌段聚合而聚合。式(I)所示的聚醚的重量平均分子量优选为200 2，000。如此将聚醚限定为式(I)所示的聚伸烷二醇丁醚是因为若使用甲基或乙基等的醚，则在固定研磨粒 线锯中无法获得充分的切割性能。作为此种聚伸烷二醇丁醚，例如有Yukanol 50MB-5 (日油公司制造)等。又，(b)的二醇优选为具有2个OH基，且分子量或重量平均分子量为60 3，500，
例如有单乙二醇、二乙二醇、三乙二醇、单丙二醇、二丙二醇、三丙二醇、己二醇及聚乙二醇、聚丙二醇等聚伸烷二醇等。并且，(b)的低分子量二醇醚的分子量为100 300即可，例如有二乙二醇单甲醚、二乙二醇单丁醚及二乙二醇单己醚等。该(b)是包含(bl)式⑵所示的聚伸烷二醇、与(b2)除(bl)以外的二醇及分子量为100 300的低分子量二醇醚的至少一种，(bl)的含量优选相对于水溶性切割液总体为0. 01 5. 0重量％。式⑵中，X、y、Z分别表示I 20的加成摩尔数。式⑵所示的聚醚的重量平均分子量优选为1，000 3，000。又，使(bl)为0. 01 5. 0重量％的原因在于，若未达0. 01重量％则无法改善发泡问题，回收性会变差，若为5. 0重量％以上则切割性能会变差。(bl)的含量更佳为0. I 2. 0重量％。HO(C3H6O)x(C2H4O)y(C3H6O)zH(2)(x、y、z分别表示I 20的加成摩尔数。)本发明的固定研磨粒线锯用水溶性切割液可根据需要而添加(d)分散剂。作为所使用的分散剂，有在烯丙醇、顺丁烯二酸酐的共聚物中接枝聚合聚氧伸烷基单烷基醚的聚羧酸或其盐，在烯丙醇、顺丁烯二酸酐、苯乙烯的共聚物中接枝聚合聚氧伸烷基单烷基醚的聚羧酸或其盐，萘磺酸缩合物或其盐等，通常作为分散剂，可使用市售的相关产品。分散剂的含量优选为0. I 5.0重量％。在0. I 5.0重量％时，切割时切屑的分散性良好，可抑制由于发泡而引起的切割性能及回收性能的下降。(d)分散剂的含量更佳为0. I I重量％。在本发明的固定研磨粒线锯用水溶性切割液中，若(a)与(b)之比为I : 99 50 50，则抑制因硅与水反应而产生氢气的效果较高，不易发生由于氢气的产生而引起的发泡或硅凝聚，可使黏度变化变少。又，对工作机械中所使用的树脂零件的影响也较少，可提高切割性能。(a)与(b)之比更佳为5 95 30 70。
在本发明的固定研磨粒线锯用水溶性切割液中，若(C)水为5 50重量％，则不会有切割时的引火性问题，将切割时的发热进行冷却的能力较高，发热所引起的水分蒸发量较少，故可提高切割性能。又，可抑制切割中的晶圆表面的干燥，降低后续步骤的清洗步骤的负担。水分量更佳为5 40重量％。本发明的固定研磨粒线锯用水溶性切割液根据需要也可以添加防锈剂、防腐剂、香料、染料等。本发明的固定研磨粒线锯用水溶性切割液在作为半导体元件或太阳电池的材料的硅晶圆的切割时，可使用固定研磨粒线锯作为切割工具，使用多线锯作为切割加工机。本发明的固定研磨粒线锯用水溶性切割液可在切割后，使用离心分离机将硅与水溶性切割液分离并回收。使用本发明的铸锭的切割方法切割所得的晶圆与先前的使用固定研磨粒线锯用水溶性切割液切割所得的晶圆相比，可获得表面粗糙度、起伏度良好的晶圆，可用作半导体元件用或太阳电池用晶圆。 [实施例]以下，对本发明的固定研磨粒线锯用水溶性切割液的实施例进行说明，但本发明并不限于实施例。首先，根据表I至表4的调配量，使用通常的方法将这些混合，借此获得实施例I至实施例12的固定研磨粒线锯用水溶性切割液、及比较例I至比较例10的固定研磨粒线锯用水溶性切割液。[表I]
TI ^17I实施I实m %施实施实施实施
成分(..币:丛％), _ ,, ,, , _ ,, , f
例I 例2 例3 例4 例5 例6
-:乙-__90_____845__
丙二:醇___ 38 54___69_
聚乙—醉* I__^_____
—:乙.醉单中ie____ip to___
聚伸烷——醉单丁酿*2 5 10_45 10 10 I_
*|5|50\63|20|5|30
烯丙酚、顺丁烯-:酸辭、苯I I
乙烯的共聚物的钠盐* 3__^___
麵酸盐的甲醛缩合物*4—.............................................................................................JJ__
聚伸烷:'醇*5................................................................................1.............................................丨 0:1 —
*3 (Malialim AKM-0531、日油公司制造)
*4 (Lavelin FAN、第一工业制药公司制造)
*5 : (Adeka Pluronic 17R4、ADEKA 制造)
[表2]
权利要求
1.一种固定研磨粒线锯用水溶性切割液，其特征在于含有(a)式(I)所示的聚醚、(b)二醇(glycol)及分子量为100 300的低分子量二醇醚的至少一种、以及(c)水； (a)与(b)之比为I : 99 50 : 50，(c)的含量为5 50重量％ ； C4H9O(EO)m(AO)nR1(I) 其中，R1表示氢原子或碳数为I 8的烧基或烯基，EO表示氧伸乙基(oxyethylenegroup), AO表示碳数为3 4的氧伸烧基(oxyalkylene group), m及η分别表示I 20的加成摩尔数。
2.根据权利要求I所述的固定研磨粒线锯用水溶性切割液，其中，该(b)包含(bl)式(2)所示的聚伸烷二醇、与(b2)除(bl)以外的二醇及分子量为100 300的低分子量二醇醚的至少一种；(bl)的含量相对于水溶性切割液总体为0. 01 5. O重量％ ； HO(C3H6O)x(C2H4O)y(C3H6O)zH(2) 其中，X、y、z分别表示I 20的加成摩尔数。
3.根据权利要求I或2所述的固定研磨粒线锯用水溶性切割液，其进一步含有0.I 5.0重量％的⑷分散剂。
4.一种铸锭切割方法，其特征在于 使用权利要求I至3中任一项所述的固定研磨粒线锯用水溶性切割液，通过固定研磨粒线锯来切割硅铸锭。
5.一种固定研磨粒线锯用水溶性切割液的回收方法，其特征在于 使用权利要求4所述的铸锭切割方法进行铸锭的切割后，使用离心分离机从硅中分离出固定研磨粒线锯用水溶性切割液。
6.一种晶圆，其是使用权利要求4所述的铸锭切割方法切割而得。
全文摘要
本发明提供了一种切割性能高，可抑制因硅与水反应而产生氢气的固定研磨粒线锯用水溶性切割液、使用其的铸锭切割方法、其回收方法及切割所得的晶圆。该固定研磨粒线锯用水溶性切割液的特征在于含有(a)式(1)所示的聚醚、(b)二醇(glycol)及分子量为100～300的低分子量二醇醚的至少1种、以及(c)水，(a)与(b)之比为1∶99～50∶50，(c)的含量为5～50重量％；C4H9O(EO)m(AO)nR1(1)其中，R1表示氢原子或碳数为1～8的烷基或烯基，EO表示氧伸乙基(oxyethylene group)，AO表示碳数为3～4的氧伸烷基(oxyalkylene group)，m及n分别表示1～20的加成摩尔数。
文档编号C10M105/14GK102686713SQ201080051078
公开日2012年9月19日 申请日期2010年11月5日 优先权日2009年11月12日
发明者吉田种二郎, 铃木清史 申请人:帕莱斯化学株式会社